CN117310352B - 一种用于光电设备监测的大数据分析系统及方法 - Google Patents
一种用于光电设备监测的大数据分析系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117310352B CN117310352B CN202311616993.0A CN202311616993A CN117310352B CN 117310352 B CN117310352 B CN 117310352B CN 202311616993 A CN202311616993 A CN 202311616993A CN 117310352 B CN117310352 B CN 117310352B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photoelectric equipment
- target object
- photoelectric
- value
- monitored
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 65
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 31
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 30
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 24
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 19
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 18
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 claims description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于光电设备监测的大数据分析系统及方法,属于光电设备监测技术领域。本发明包括:S10:对光电设备在运行时的工作参数和光电设备在运行时的环境参数进行实时监测;S20:对光电设备监测到的工作电流补偿值进行预测;S30:对光电设备监测到的目标物体的运动轨迹进行预测,基于预测结果,判断是否对光电设备的光学元件的焦距进行调控;S40:对光电设备进行调控处理。本发明据预测的目标物体的运动轨迹,选择是否对光电设备中光学元件的焦距进行调控,提高了光电设备对目标物体的追踪效果,进而提高了光电设备的使用效果。
Description
技术领域
本发明涉及光电设备监测技术领域,具体为一种用于光电设备监测的大数据分析系统及方法。
背景技术
光电设备是指利用光电转换原理变换光辐射能量和电能的装置。光电设备在工业、医疗、通信等领域都有广泛的应用。在工业领域中,光电传感器可以用于检测和测量物体的位置、速度、流量等参数,实现自动化生产;在医疗领域,激光器和光敏材料可以被用来进行手术、治疗等;在通信领域,光纤通信可以实现高速传输和远距离通信。因此,光电设备在运行时的稳定性会严重影响设备测量的准确性。
光电设备在运行时其性能易受环境条件的影响,例如湿度过大会导致光电设备的稳定性下降等,另外,光电设备的稳定性和精度会导致光电设备在实际应用过程中出现误判的情况,现有系统在对光电设备的稳定性、精度进行分析的过程中,通过湿度补偿等技术来提高光电设备的环境适应性,未考虑到光电设备自身检测精度对检测结果产生的影响,以及利用光电设备对目标物体进行识别时,无法实现对目标物体的有效追踪,降低了光电设备的使用效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于光电设备监测的大数据分析系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种用于光电设备监测的大数据分析系统,所述系统包括:光电设备运行状态监测模块、光电设备运行环境监测模块、数据分析模块、目标物体追踪模块和中央控制模块;
所述光电设备运行状态监测模块用于对光电设备在运行时的工作参数进行实时监测,并将实时监测到的工作参数传输至数据分析模块和目标物体追踪模块;
所述光电设备运行环境监测模块用于对光电设备在运行时的环境参数进行实时监测,并将实时监测到的环境参数传输至数据分析模块;
所述数据分析模块用于对光电设备运行状态监测模块传输的工作参数和光电设备运行环境监测模块传输的环境参数进行分析,并将分析结果传输至中央控制模块;
所述目标物体追踪模块用于对光电设备捕捉到的目标物体进行实时追踪,结合光电设备运行状态监测模块传输的工作参数,对目标物体到光电设备的实时距离值进行预测,并将预测的实时距离值传输至中央控制模块;
所述中央控制模块用于对数据分析模块传输的分析结果,以及目标物体追踪模块传输的实时距离值进行获取,基于获取的分析结果对光电设备监测到的工作电流值进行调控,基于获取的实时距离值对光电设备中的光学元件进行调焦处理。
进一步的,所述光电设备运行状态监测模块对光电设备在运行时的工作电流、光学元件的焦距和响应时间进行实时监测,并将监测到的工作电流传输至数据分析模块,将监测到的光学元件的焦距传输至中央控制模块,将监测到的响应时间传输至目标物体追踪模块;
所述光电设备运行环境监测模块对光电设备在运行时的湿度值进行实时监测,并将监测到的湿度值传输至数据分析模块。
进一步的,所述数据分析模块包括工作状态分析单元、补偿判断单元和光电设备补偿单元;
所述工作状态分析单元对光电设备运行状态监测模块传输的工作电流,以及光电设备运行环境监测模块传输的湿度值进行接收,根据接收信息,对光电设备在运行时的工作精度进行实时分析,并将分析结果传输至中央控制模块;
所述补偿判断单元对工作状态分析单元传输的分析结果进行接收,将接收的实时工作精度值与设定阈值进行比较,若实时工作精度值≥设定阈值,则无需对光电设备进行湿度补偿,若实时工作精度值<设定阈值,则需要对光电设备进行湿度补偿,并将判断结果传输至光电设备补偿单元;
所述光电设备补偿单元对补偿判断单元传输的判断结果进行接收,若判断结果为需要对光电设备监测到的工作电流值进行补偿,则对光电设备的补偿模型进行构建,并将构建的补偿模型传输至中央控制模块。
进一步的,所述目标物体追踪模块包括目标物体捕捉单元、目标物体运动轨迹预测单元和计算单元;
所述目标物体捕捉单元对位于光电设备检测范围内的目标物体进行捕捉,并将捕捉到的目标物体的初始运动位置传输至目标运动轨迹预测单元;
所述目标运动轨迹预测单元对光电设备运行状态监测模块传输的响应时间进行接收,结合目标物体捕捉单元传输的目标物体的初始运动位置,对目标物体的运动轨迹进行预测,并将预测结果传输至计算单元;
所述计算单元对目标物体运动轨迹预测单元传输的预测结果进行接收,基于接收信息,对目标物体到光电设备的实时距离值进行计算,并将计算结果传输至中央控制模块。
进一步的,所述中央控制模块包括第一调控单元和第二调控单元;
所述第一调控单元对光电设备补偿单元传输的补偿模型进行接收,基于接收信息,对光电设备监测到的工作电流值进行调控;
所述第二调控单元对计算单元传输的计算结果进行接收,基于接收信息,对光电设备中光学元件的焦距进行调控。
进一步的,所述工作状态分析单元对光电设备在运行时的工作状态进行实时分析的具体方法为:
在光电设备的检测范围内放置一个静止的检测目标,根据光电设备在各湿度值下监测到的工作电流,对光电设备对检测目标的实时分辨能力进行预测,具体的预测公式为:,其中,g=1,2,…,m,表示湿度值按照从小到大的顺序对应的编号,m表示湿度值总数,I´表示光电设备在标准湿度下监测到的工作电流值,/>表示第g个编号对应的湿度值,h为常数,且0<h<1,/>表示以h为底数,以/>为自变量的指数函数,/>表示光电设备在第g个编号对应的湿度值下对应的工作电流理论值,β表示补偿值,S表示光电设备对检测目标的实际分辨能力;
对光电设备的分辨率进行获取,对获取的分辨率与预测的光电设备对检测目标的实时分辨能力值之间的乘积进行计算,得到光电设备在各时刻的工作精度值。
进一步的,所述光电设备补偿单元对光电设备的补偿模型进行构建的具体方法为:
基于光电设备在对应湿度值下监测到的工作电流值,对光电设备的补偿模型进行构建,具体的补偿模型为:,其中,Ig表示光电设备在第g个编号对应的湿度值下监测到的工作电流值,I标表示光电设备在标准状态下监测到的工作电流值,Iˆg表示光电设备在第g个编号对应的湿度值下对应的工作电流补偿值。
构建的补偿模型考虑到大气中存在的颗粒物体对光电设备监测到检测目标的效果产生的影响,进一步提高了光电设备对检测目标的监测精度。
进一步的,所述目标物体捕捉单元对目标物体的运动轨迹进行预测的具体方法为:
根据光电设备的响应时间和光电设备监测到工作电流值的时间,对目标物体的运动走向进行预测,具体方法为:
利用光电设备监测到的目标物体的大小,判断目标物体是否横向运动,若Ut+1/Ut=1,则表示目标物体横向运动,若Ut+1/Ut≠1,则表示目标物体纵向运动,其中,t=2,3,…,n-1,表示光电设备监测到工作电流值的时间按照先后顺序对应的编号,当t=n-1时,Ut+1=Un-1+1=Un,表示光电设备在第n个编号对应的时间时监测到的目标物体面积,Ut+1表示光电设备在编号t+1对应的时间时监测到的目标物体面积,Ut表示光电设备在编号t对应的时间时监测到的目标物体面积;
利用T=(Rt+1-et+1)-(Rt-et)对光电设备监测到的工作电流值的间隔时间进行计算,Rt表示编号t对应的时间值,et表示光电设备在编号t对应的时间时监测到的响应时间值,Rt+1表示编号t+1对应的时间值,et+1表示光电设备在编号t+1对应的时间时监测到的响应时间值,T表示光电设备监测到的工作电流值的间隔时间;
当目标物体纵向运动时:
若T≥0,则表示目标物体的运动走向为远离光电设备的方向,若T<0,则表示目标物体的运动走向为靠近光电设备的方向;
当目标物体横向运动时:
若T≥0,则表示目标物体的运动走向为远离光电设备发出的光束中线位置,若T<0,则表示目标物体的运动走向为靠近光电设备发出的光束中线位置;
根据S={{|(Rt+1-et+1)-(Rt-et)|/2}+{|(Rt-et)-(Rt-1-et-1)|/2}}*V对目标物体的运动路程进行计算,结合目标物体的初始运动位置,对目标物体的运动轨迹进行确定,其中,V表示目标物体的运动速度,当t=2时,Rt-1=R2-1=R1,表示第1个编号对应的时间值,et-1=e2-1=e1,表示光电设备在第1个编号对应的时间时监测到的响应时间值。
进一步的,所述第二调控单元对光电设备中光学元件的焦距进行调控的具体方法为:将目标物体到光电设备的实时距离值与光电设备的检测距离值进行比较,若实时距离值>检测距离值,则对光电设备中光学元件的焦距进行调控,若实时距离值≤检测距离值,则无需对光学设备中光学元件的焦距进行调控。
一种用于光电设备监测的大数据分析方法,所述方法包括:
S10:对光电设备在运行时的工作参数和光电设备在运行时的环境参数进行实时监测;
S20:对光电设备监测到的工作电流补偿值进行预测;
S30:对光电设备监测到的目标物体的运动轨迹进行预测,基于预测结果,判断是否对光电设备的光学元件的焦距进行调控;
S40:对光电设备进行调控处理。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
1.本发明对光电设备在各湿度下监测到的工作电流值,对光电设备对检测目标的实时分辨能力值进行预测,基于预测的实时分辨能力值判断是否对光电设备在对应湿度下监测到的工作电流值进行补偿,以及根据实时分辨能力值的预测公式构建补偿模型,在补偿模型的构建中,考虑到大气中存在的颗粒物体对光电设备监测到检测目标的效果产生的影响,进一步提高了光电设备对检测目标的监测精度。
2.本发明通过根据监测到的光电设备的响应时间和光电设备监测到的工作电流值的时间,以及光电设备监测到的目标物体的大小,对目标物体的运动轨迹进行预测,相较于直接根据光电设备监测到的目标物体实时图像确定目标物体的运动轨迹的方法而言,预测精度更高,进一步提高了系统的使用效果。
3.本发明根据预测的目标物体的运动轨迹,选择是否对光电设备中光学元件的焦距进行调控,提高了光电设备对目标物体的追踪效果,进而提高了光电设备的使用效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明一种用于光电设备监测的大数据分析系统及方法的工作流程示意图;
图2是本发明一种用于光电设备监测的大数据分析系统及方法的工作原理结构示意图。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2,本发明提供技术方案:一种用于光电设备监测的大数据分析系统,系统包括:光电设备运行状态监测模块、光电设备运行环境监测模块、数据分析模块、目标物体追踪模块和中央控制模块;
光电设备运行状态监测模块用于对光电设备在运行时的工作参数进行实时监测,并将实时监测到的工作参数传输至数据分析模块和目标物体追踪模块;光电设备运行状态监测模块对光电设备在运行时的工作电流、光学元件的焦距和响应时间进行实时监测,并将监测到的工作电流传输至数据分析模块,将监测到的光学元件的焦距传输至中央控制模块,将监测到的响应时间传输至目标物体追踪模块;
光电设备运行环境监测模块用于对光电设备在运行时的环境参数进行实时监测,并将实时监测到的环境参数传输至数据分析模块;光电设备运行环境监测模块对光电设备在运行时的湿度值进行实时监测,并将监测到的湿度值传输至数据分析模块;
数据分析模块用于对光电设备运行状态监测模块传输的工作参数和光电设备运行环境监测模块传输的环境参数进行分析,并将分析结果传输至中央控制模块;
数据分析模块包括工作状态分析单元、补偿判断单元和光电设备补偿单元;
工作状态分析单元对光电设备运行状态监测模块传输的工作电流,以及光电设备运行环境监测模块传输的湿度值进行接收,根据接收信息,对光电设备在运行时的工作精度进行实时分析,并将分析结果传输至中央控制模块;工作状态分析单元对光电设备在运行时的工作状态进行实时分析的具体方法为:
在光电设备的检测范围内放置一个静止的检测目标,根据光电设备在各湿度值下监测到的工作电流,对光电设备对检测目标的实时分辨能力进行预测,具体的预测公式为:,其中,g=1,2,…,m,表示湿度值按照从小到大的顺序对应的编号,m表示湿度值总数,I´表示光电设备在标准湿度下监测到的工作电流值,/>表示第g个编号对应的湿度值,h为常数,且0<h<1,/>表示以h为底数,以/>为自变量的指数函数,/>表示光电设备在第g个编号对应的湿度值下对应的工作电流理论值,β表示补偿值,S表示光电设备对检测目标的实际分辨能力;
对光电设备的分辨率进行获取,对获取的分辨率与预测的光电设备对检测目标的实时分辨能力值之间的乘积进行计算,得到光电设备在各时刻的工作精度值;
补偿判断单元对工作状态分析单元传输的分析结果进行接收,将接收的实时工作精度值与设定阈值进行比较,若实时工作精度值≥设定阈值,则无需对光电设备进行湿度补偿,若实时工作精度值<设定阈值,则需要对光电设备进行湿度补偿,并将判断结果传输至光电设备补偿单元;
光电设备补偿单元对补偿判断单元传输的判断结果进行接收,若判断结果为需要对光电设备监测到的工作电流值进行补偿,则对光电设备的补偿模型进行构建,并将构建的补偿模型传输至中央控制模块;
光电设备补偿单元对光电设备的补偿模型进行构建的具体方法为:
基于光电设备在对应湿度值下监测到的工作电流值,对光电设备的补偿模型进行构建,具体的补偿模型为:,其中,Ig表示光电设备在第g个编号对应的湿度值下监测到的工作电流值,I标表示光电设备在标准状态下监测到的工作电流值,Iˆg表示光电设备在第g个编号对应的湿度值下对应的工作电流补偿值;
构建的补偿模型考虑到大气中存在的颗粒物体对光电设备监测到检测目标的效果产生的影响,进一步提高了光电设备对检测目标的监测精度;
目标物体追踪模块用于对光电设备捕捉到的目标物体进行实时追踪,结合光电设备运行状态监测模块传输的工作参数,对目标物体到光电设备的实时距离值进行预测,并将预测的实时距离值传输至中央控制模块;
目标物体追踪模块包括目标物体捕捉单元、目标物体运动轨迹预测单元和计算单元;
目标物体捕捉单元对位于光电设备检测范围内的目标物体进行捕捉,并将捕捉到的目标物体的初始运动位置传输至目标运动轨迹预测单元;
目标运动轨迹预测单元对光电设备运行状态监测模块传输的响应时间进行接收,结合目标物体捕捉单元传输的目标物体的初始运动位置,对目标物体的运动轨迹进行预测,并将预测结果传输至计算单元;
目标物体捕捉单元对目标物体的运动轨迹进行预测的具体方法为:
根据光电设备的响应时间和光电设备监测到工作电流值的时间,对目标物体的运动走向进行预测,具体方法为:
利用光电设备监测到的目标物体的大小,判断目标物体是否横向运动,若Ut+1/Ut=1,则表示目标物体横向运动,若Ut+1/Ut≠1,则表示目标物体纵向运动,其中,t=2,3,…,n-1,表示光电设备监测到工作电流值的时间按照先后顺序对应的编号,当t=n-1时,Ut+1=Un-1+1=Un,表示光电设备在第n个编号对应的时间时监测到的目标物体面积,Ut+1表示光电设备在编号t+1对应的时间时监测到的目标物体面积,Ut表示光电设备在编号t对应的时间时监测到的目标物体面积;
利用T=(Rt+1-et+1)-(Rt-et)对光电设备监测到的工作电流值的间隔时间进行计算,Rt表示编号t对应的时间值,et表示光电设备在编号t对应的时间时监测到的响应时间值,Rt+1表示编号t+1对应的时间值,et+1表示光电设备在编号t+1对应的时间时监测到的响应时间值,T表示光电设备监测到的工作电流值的间隔时间;
当目标物体纵向运动时:
若T≥0,则表示目标物体的运动走向为远离光电设备的方向,若T<0,则表示目标物体的运动走向为靠近光电设备的方向;
当目标物体横向运动时:
若T≥0,则表示目标物体的运动走向为远离光电设备发出的光束中线位置,若T<0,则表示目标物体的运动走向为靠近光电设备发出的光束中线位置;
根据S={{|(Rt+1-et+1)-(Rt-et)|/2}+{|(Rt-et)-(Rt-1-et-1)|/2}}*V对目标物体的运动路程进行计算,结合目标物体的初始运动位置,对目标物体的运动轨迹进行确定,其中,V表示目标物体的运动速度;
计算单元对目标物体运动轨迹预测单元传输的预测结果进行接收,基于接收信息,对目标物体到光电设备的实时距离值进行计算,并将计算结果传输至中央控制模块;
中央控制模块用于对数据分析模块传输的分析结果,以及目标物体追踪模块传输的实时距离值进行获取,基于获取的分析结果对光电设备监测到的工作电流值进行调控,基于获取的实时距离值对光电设备中的光学元件进行调焦处理;
中央控制模块包括第一调控单元和第二调控单元;
第一调控单元对光电设备补偿单元传输的补偿模型进行接收,基于接收信息,对光电设备监测到的工作电流值进行调控;
第二调控单元对计算单元传输的计算结果进行接收,基于接收信息,对光电设备中光学元件的焦距进行调控;第二调控单元对光电设备中光学元件的焦距进行调控的具体方法为:将目标物体到光电设备的实时距离值与光电设备的检测距离值进行比较,若实时距离值>检测距离值,则对光电设备中光学元件的焦距进行调控,若实时距离值≤检测距离值,则无需对光学设备中光学元件的焦距进行调控。
一种用于光电设备监测的大数据分析方法,方法包括:
S10:对光电设备在运行时的工作参数和光电设备在运行时的环境参数进行实时监测;
S20:对光电设备监测到的工作电流补偿值进行预测;
S30:对光电设备监测到的目标物体的运动轨迹进行预测,基于预测结果,判断是否对光电设备的光学元件的焦距进行调控;
S40:对光电设备进行调控处理。
实施例1:设U2=50,U1=40,R3=7s,e3=1s,R2=6s,e2=1s,R2=8s,e2=2s,V=2m/s,则:
由于U2/U1=50/40≠1,因此目标物体纵向运动;
由于T=(Rt+1-et+1)-(Rt-et),则T=(7-1)-(6-1)=1>0,此时目标物体的运动走向为远离光电设备的方向;
由于T=(Rt+1-et+1)-(Rt-et),则T=(6-1)-(8-2)=-1<0,此时目标物体的运动走向为靠近光电设备的方向;
根据S={{|(Rt+1-et+1)-(Rt-et)|/2}+{|(Rt-et)-(Rt-1-et-1)|/2}}*V={{|1|/2}+{|-1|/2}}*2=0.5m,对目标物体从编号3对应的时间至编号2对应的时间内运动的路程进行计算,根据S={{|(Rt+1-et+1)-(Rt-et)|/2}+{|(Rt-et)-(Rt-1-et-1)|/2}}*V={{|-1|/2}+{|0|/2}}*2=0.25m,对目标物体从编号2对应的时间至编号1对应的时间内运动的路程进行计算;
结合目标物体的初始运动位置,对目标物体的运动轨迹进行确定;
具体的运动轨迹为:目标物体初始运动位置→目标物体向靠近光电设备的方向运动0.25m→目标物体向远离光电设备的方向运动0.5m。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于光电设备监测的大数据分析系统,其特征在于:所述系统包括:光电设备运行状态监测模块、光电设备运行环境监测模块、数据分析模块、目标物体追踪模块和中央控制模块;
所述光电设备运行状态监测模块用于对光电设备在运行时的工作参数进行实时监测,并将实时监测到的工作参数传输至数据分析模块和目标物体追踪模块;
所述光电设备运行环境监测模块用于对光电设备在运行时的环境参数进行实时监测,并将实时监测到的环境参数传输至数据分析模块;
所述数据分析模块用于对光电设备运行状态监测模块传输的工作参数和光电设备运行环境监测模块传输的环境参数进行分析,并将分析结果传输至中央控制模块;
所述目标物体追踪模块用于对光电设备捕捉到的目标物体进行实时追踪,结合光电设备运行状态监测模块传输的工作参数,对目标物体到光电设备的实时距离值进行预测,并将预测的实时距离值传输至中央控制模块;
所述中央控制模块用于对数据分析模块传输的分析结果,以及目标物体追踪模块传输的实时距离值进行获取,基于获取的分析结果对光电设备监测到的工作电流值进行调控,基于获取的实时距离值对光电设备中的光学元件进行调焦处理。
2.根据权利要求1所述的一种用于光电设备监测的大数据分析系统,其特征在于:所述光电设备运行状态监测模块对光电设备在运行时的工作电流、光学元件的焦距和响应时间进行实时监测,并将监测到的工作电流传输至数据分析模块,将监测到的光学元件的焦距传输至中央控制模块,将监测到的响应时间传输至目标物体追踪模块;
所述光电设备运行环境监测模块对光电设备在运行时的湿度值进行实时监测,并将监测到的湿度值传输至数据分析模块。
3.根据权利要求2所述的一种用于光电设备监测的大数据分析系统,其特征在于:所述数据分析模块包括工作状态分析单元、补偿判断单元和光电设备补偿单元;
所述工作状态分析单元对光电设备运行状态监测模块传输的工作电流,以及光电设备运行环境监测模块传输的湿度值进行接收,根据接收信息,对光电设备在运行时的工作精度进行实时分析,并将分析结果传输至中央控制模块;
所述补偿判断单元对工作状态分析单元传输的分析结果进行接收,将接收的实时工作精度值与设定阈值进行比较,若实时工作精度值≥设定阈值,则无需对光电设备进行湿度补偿,若实时工作精度值<设定阈值,则需要对光电设备进行湿度补偿,并将判断结果传输至光电设备补偿单元;
所述光电设备补偿单元对补偿判断单元传输的判断结果进行接收,若判断结果为需要对光电设备监测到的工作电流值进行补偿,则对光电设备的补偿模型进行构建,并将构建的补偿模型传输至中央控制模块。
4.根据权利要求3所述的一种用于光电设备监测的大数据分析系统,其特征在于:所述目标物体追踪模块包括目标物体捕捉单元、目标物体运动轨迹预测单元和计算单元;
所述目标物体捕捉单元对位于光电设备检测范围内的目标物体进行捕捉,并将捕捉到的目标物体的初始运动位置传输至目标运动轨迹预测单元;
所述目标运动轨迹预测单元对光电设备运行状态监测模块传输的响应时间进行接收,结合目标物体捕捉单元传输的目标物体的初始运动位置,对目标物体的运动轨迹进行预测,并将预测结果传输至计算单元;
所述计算单元对目标物体运动轨迹预测单元传输的预测结果进行接收,基于接收信息,对目标物体到光电设备的实时距离值进行计算,并将计算结果传输至中央控制模块。
5.根据权利要求4所述的一种用于光电设备监测的大数据分析系统,其特征在于:所述中央控制模块包括第一调控单元和第二调控单元;
所述第一调控单元对光电设备补偿单元传输的补偿模型进行接收,基于接收信息,对光电设备监测到的工作电流值进行调控;
所述第二调控单元对计算单元传输的计算结果进行接收,基于接收信息,对光电设备中光学元件的焦距进行调控。
6.根据权利要求5所述的一种用于光电设备监测的大数据分析系统,其特征在于:所述工作状态分析单元对光电设备在运行时的工作状态进行实时分析的具体方法为:
在光电设备的检测范围内放置一个静止的检测目标,根据光电设备在各湿度值下监测到的工作电流,对光电设备对检测目标的实时分辨能力进行预测,具体的预测公式为:,其中,g=1,2,…,m,表示湿度值按照从小到大的顺序对应的编号,m表示湿度值总数,I´表示光电设备在标准湿度下监测到的工作电流值,/>表示第g个编号对应的湿度值,h为常数,且0<h<1,/>表示以h为底数,以/>为自变量的指数函数,/>表示光电设备在第g个编号对应的湿度值下对应的工作电流理论值,β表示补偿值,S表示光电设备对检测目标的实际分辨能力;
对光电设备的分辨率进行获取,对获取的分辨率与预测的光电设备对检测目标的实时分辨能力值之间的乘积进行计算,得到光电设备在各时刻的工作精度值。
7.根据权利要求6所述的一种用于光电设备监测的大数据分析系统,其特征在于:所述光电设备补偿单元对光电设备的补偿模型进行构建的具体方法为:
基于光电设备在对应湿度值下监测到的工作电流值,对光电设备的补偿模型进行构建,具体的补偿模型为:,其中,Ig表示光电设备在第g个编号对应的湿度值下监测到的工作电流值,I标表示光电设备在标准状态下监测到的工作电流值,Iˆg表示光电设备在第g个编号对应的湿度值下对应的工作电流补偿值。
8.根据权利要求7所述的一种用于光电设备监测的大数据分析系统,其特征在于:所述目标物体捕捉单元对目标物体的运动轨迹进行预测的具体方法为:
根据光电设备的响应时间和光电设备监测到工作电流值的时间,对目标物体的运动走向进行预测,具体方法为:
利用光电设备监测到的目标物体的大小,判断目标物体是否横向运动,若Ut+1/Ut=1,则表示目标物体横向运动,若Ut+1/Ut≠1,则表示目标物体纵向运动,其中,t=2,3,…,n-1,表示光电设备监测到工作电流值的时间按照先后顺序对应的编号,当t=n-1时,Ut+1=Un-1+1=Un,表示光电设备在第n个编号对应的时间时监测到的目标物体面积,Ut+1表示光电设备在编号t+1对应的时间时监测到的目标物体面积,Ut表示光电设备在编号t对应的时间时监测到的目标物体面积;
利用T=(Rt+1-et+1)-(Rt-et)对光电设备监测到的工作电流值的间隔时间进行计算,Rt表示编号t对应的时间值,et表示光电设备在编号t对应的时间时监测到的响应时间值,Rt+1表示编号t+1对应的时间值,et+1表示光电设备在编号t+1对应的时间时监测到的响应时间值,T表示光电设备监测到的工作电流值的间隔时间;
当目标物体纵向运动时:
若T≥0,则表示目标物体的运动走向为远离光电设备的方向,若T<0,则表示目标物体的运动走向为靠近光电设备的方向;
当目标物体横向运动时:
若T≥0,则表示目标物体的运动走向为远离光电设备发出的光束中线位置,若T<0,则表示目标物体的运动走向为靠近光电设备发出的光束中线位置;
根据S={{|(Rt+1-et+1)-(Rt-et)|/2}+{|(Rt-et)-(Rt-1-et-1)|/2}}*V对目标物体的运动路程进行计算,结合目标物体的初始运动位置,对目标物体的运动轨迹进行确定,其中,V表示目标物体的运动速度。
9.根据权利要求8所述的一种用于光电设备监测的大数据分析系统,其特征在于:所述第二调控单元对光电设备中光学元件的焦距进行调控的具体方法为:将目标物体到光电设备的实时距离值与光电设备的检测距离值进行比较,若实时距离值>检测距离值,则对光电设备中光学元件的焦距进行调控,若实时距离值≤检测距离值,则无需对光学设备中光学元件的焦距进行调控。
10.一种应用于权利要求1-9任一项所述的用于光电设备监测的大数据分析系统的用于光电设备监测的大数据分析方法,其特征在于:所述方法包括:
S10:对光电设备在运行时的工作参数和光电设备在运行时的环境参数进行实时监测;
S20:对光电设备监测到的工作电流补偿值进行预测;
S30:对光电设备监测到的目标物体的运动轨迹进行预测,基于预测结果,判断是否对光电设备的光学元件的焦距进行调控;
S40:对光电设备进行调控处理。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311616993.0A CN117310352B (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 一种用于光电设备监测的大数据分析系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311616993.0A CN117310352B (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 一种用于光电设备监测的大数据分析系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117310352A CN117310352A (zh) | 2023-12-29 |
CN117310352B true CN117310352B (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=89274117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311616993.0A Active CN117310352B (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 一种用于光电设备监测的大数据分析系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117310352B (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101135711A (zh) * | 2007-10-19 | 2008-03-05 | 北京工业大学 | 一种光电器件参数监测设备 |
CN101183843A (zh) * | 2007-10-11 | 2008-05-21 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光电跟踪设备调光调焦系统微型电机驱动控制器 |
CN206114812U (zh) * | 2016-11-04 | 2017-04-19 | 湖北久之洋红外系统股份有限公司 | 一种用于光电设备高低温试验的全自动检测装置 |
CN108600620A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-28 | 上海大学 | 一种基于电液可调焦镜头的移动机器人的目标跟踪方法 |
CN109218624A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-15 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种光电跟踪系统的温度调焦补偿方法 |
CN109839257A (zh) * | 2017-11-24 | 2019-06-04 | 成都市极米科技有限公司 | 一种高精度光耦自检装置和方法 |
CN110646865A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-03 | 中国人民解放军空军工程大学 | 光电设备性能参数检测系统 |
WO2020119261A1 (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-18 | 中兴通讯股份有限公司 | 工程应用中光模块的性能状态检测方法、装置及电子设备 |
CN112363039A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-12 | 华南理工大学 | 一种有机光电器件的弱光检测系统及控制方法 |
CN112986783A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-18 | 深圳群芯微电子有限责任公司 | 一种光电耦合器的试验测试系统及测试方法 |
CN216954561U (zh) * | 2022-04-13 | 2022-07-12 | 长春电子科技学院 | 一种高精度光电测量分析仪器 |
-
2023
- 2023-11-30 CN CN202311616993.0A patent/CN117310352B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101183843A (zh) * | 2007-10-11 | 2008-05-21 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光电跟踪设备调光调焦系统微型电机驱动控制器 |
CN101135711A (zh) * | 2007-10-19 | 2008-03-05 | 北京工业大学 | 一种光电器件参数监测设备 |
CN206114812U (zh) * | 2016-11-04 | 2017-04-19 | 湖北久之洋红外系统股份有限公司 | 一种用于光电设备高低温试验的全自动检测装置 |
CN109839257A (zh) * | 2017-11-24 | 2019-06-04 | 成都市极米科技有限公司 | 一种高精度光耦自检装置和方法 |
CN108600620A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-28 | 上海大学 | 一种基于电液可调焦镜头的移动机器人的目标跟踪方法 |
CN109218624A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-15 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种光电跟踪系统的温度调焦补偿方法 |
WO2020119261A1 (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-18 | 中兴通讯股份有限公司 | 工程应用中光模块的性能状态检测方法、装置及电子设备 |
CN110646865A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-03 | 中国人民解放军空军工程大学 | 光电设备性能参数检测系统 |
CN112363039A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-12 | 华南理工大学 | 一种有机光电器件的弱光检测系统及控制方法 |
CN112986783A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-18 | 深圳群芯微电子有限责任公司 | 一种光电耦合器的试验测试系统及测试方法 |
CN216954561U (zh) * | 2022-04-13 | 2022-07-12 | 长春电子科技学院 | 一种高精度光电测量分析仪器 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
基于光电编码器的空间相机调焦控制系统设计;孙莹;万秋华;佘容红;赵长海;吴永芝;;半导体光电(第06期);178-182 * |
高速电视测量仪中精密变焦系统控制方法的研究;陈志坚;杨小君;李哲;;科学技术与工程(第13期);103-106 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117310352A (zh) | 2023-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110614638B (zh) | 一种变电站巡检机器人自主采集方法及系统 | |
CN110031477A (zh) | 基于图像监控数据的桥梁关键构件病害预警系统及方法 | |
US11941868B2 (en) | Inference apparatus, inference method, and computer-readable storage medium storing an inference program | |
CN108445767B (zh) | 一种基于无人机的可视化现场安全监督管理系统 | |
CN108890652B (zh) | 一种变电站巡检机器人及变电站设备巡检方法 | |
CN115941529A (zh) | 一种基于机器人的电缆隧道检测方法和系统 | |
CN117310352B (zh) | 一种用于光电设备监测的大数据分析系统及方法 | |
CN110996054A (zh) | 智能输电线路巡线机器人巡检系统及巡检方法 | |
CN111352250A (zh) | 一种激光调焦系统 | |
CN114250471A (zh) | 一种油气智慧管道架构下的阴极保护电位随动控制系统 | |
CN113329184A (zh) | 一种基于位置探测器的实时对焦装置及对焦方法 | |
CN116092014A (zh) | 一种基于物联网设备的智能巡检控制方法及系统 | |
CN112000094A (zh) | 一种单双目结合的高压输电线路金具在线识别定位系统及方法 | |
CN116990203B (zh) | 基于声光信号融合的水沙通量同步在线监测方法及系统 | |
CN110854998B (zh) | 一种变电所无人值守巡检系统 | |
CN107309883A (zh) | 智能机器人 | |
CN110807813B (zh) | 一种tof模组标定方法、装置及系统 | |
US5016110A (en) | Automatic focusing control of a video camera for industrial and military purposes | |
CN115314609B (zh) | 一种铝电解槽火眼视频的自动化采集方法和装置 | |
CN115771153A (zh) | 一种多指标采集的畜禽健康巡检机器人控制方法及装备 | |
RU123362U1 (ru) | Система управления мобильным роботом | |
CN109343363A (zh) | 基于光计算的运动测控系统 | |
CN115343698A (zh) | 一种毫米波测距优化方法及系统 | |
CN112083693A (zh) | 基于物联网技术的涂料生产线信息化管理系统 | |
CN110989686A (zh) | 无人机与变电站执行机构交互方法及系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |